El Agua y las Sales Minerales: Propiedades y Funciones en los Seres Vivos

El Agua: Propiedades y Funciones en los Seres Vivos

El agua es la molécula más abundante de la materia viva. La cantidad de agua en los seres vivos oscila entre el 20% y el 85% y disminuye a medida que el organismo envejece. Es una molécula formada por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O), unidos por enlaces covalentes que forman un ángulo de 104,5º. Es eléctricamente neutra, aunque sus átomos tienen diferentes valores de electronegatividad, y tiene carácter polar, pudiéndose enlazar las moléculas entre sí mediante puentes de hidrógeno.

Propiedades del Agua

• Constante dieléctrica: fuerza con la que el agua se opone a las atracciones electrostáticas entre iones positivos y negativos.
• Bajo grado de ionización: en el agua líquida hay una pequeña cantidad de moléculas ionizadas.
• Elevada fuerza de cohesión: es la fuerza de atracción que une las moléculas de agua.
• Alta tensión superficial: fuerza producida en la superficie del agua que permite que esta se comporte como una superficie elástica y tensa.
• Elevada fuerza de adhesión: es la fuerza de atracción que une moléculas de agua a las paredes de conductos pequeños, ascendiendo en contra de la gravedad.
• Elevado calor específico: es la temperatura necesaria para elevar 1ºC la temperatura del agua y se debe a la tendencia a formar puentes de hidrógeno.
• Elevado calor de vaporización: calor absorbido en la transformación de estado líquido a gas.
• Disminuye su densidad por debajo de 4ºC.

Funciones del Agua

Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las propiedades anteriormente descritas. Las funciones más importantes del agua son:

• Es vehículo de transporte y disolvente de gran cantidad de sustancias, tanto las nutritivas como las de los productos de desecho.
• En ella se producen la mayoría de las reacciones del metabolismo.
• Es la reguladora de la temperatura corporal.
• Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos, actuando como lubricante y amortiguador, sobre todo en las articulaciones.
• Modera la temperatura interna de los seres vivos.
• Actúa como disolvente.
• Permite la vida bajo la superficie helada de lagos y océanos.
• Participa en diversas reacciones químicas.
• Distribuye sustancias (transporte).

Sales Minerales

Las sales minerales son moléculas inorgánicas presentes en todos los seres vivos que se encuentran disueltas o precipitadas y que se pueden asociar a moléculas orgánicas.

Tipos de Sales Minerales

• Disueltas: Solubles en agua. Producen fenómenos osmóticos, regulan el equilibrio del pH y la actividad enzimática, generan potenciales eléctricos y mantienen el grado de salinidad del organismo, estabilizan las dispersiones coloidales.
  Aniones: cloruros (Cl^-), fosfatos, nitratos (NO^3-).
  Cationes: sodio (Na⁺), calcio (Ca²⁺).
• Precipitadas: Forman el esqueleto, se encuentran en estado sólido y no son solubles en agua, forman estructuras de protección. Los cristales más abundantes en los organismos son de silicatos, carbonatos (CaCO₃) y fosfatos [Ca₃(PO₄)₂].

Ósmosis y Osmorregulación

La ósmosis es un fenómeno físico-químico relacionado con el comportamiento del agua ante una membrana semipermeable para el solvente (agua) pero no para los solutos. Tal comportamiento entraña una difusión simple a través de la membrana, sin "gasto de energía". La ósmosis es un fenómeno biológico importante para la fisiología celular de los seres vivos.

Se denomina membrana semipermeable a la que contiene poros de tamaño molecular. El tamaño de los poros es tan minúsculo que deja pasar las moléculas pequeñas, pero no las grandes. Por ejemplo, deja pasar las moléculas de agua que son pequeñas, pero no las de azúcar, que son más grandes.

La osmorregulación es la forma activa de regular la presión osmótica del medio interno del cuerpo para mantener la homeostasis de los líquidos del cuerpo; esto evita que el medio interno llegue a estados demasiado diluidos o concentrados. La presión osmótica es la medida de la tendencia del agua para moverse de una solución a otra por medio de la ósmosis.

La osmorregulación no es más que la regulación de agua al interior del cuerpo humano, y realiza esta acción por diversos mecanismos, relacionados mayoritariamente con los órganos riñón y corazón.

Las reacciones metabólicas de las que depende la vida requieren un equilibrio preciso de agua y de soluto disuelto. La ósmosis ocurre siempre en dos soluciones separadas por una membrana, que difieren en la concentración total del soluto. Existe un movimiento neto de agua de la solución hipotónica hacia la hipertónica, hasta que las concentraciones de soluto sean iguales en ambos lados de la membrana.